moon_camp
atradimo interaktyvus vaizdas

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 m. projekto galerija

 

"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant pasirinktą programinę įrangą. Jos taip pat turi paaiškinti, kaip naudos vietinius išteklius, kaip apsaugos astronautus nuo kosmoso pavojų ir aprašyti Mėnulio stovyklos gyvenamąsias ir darbo patalpas.

Moon Utopia

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    Kinija 19   5 / 3 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Mūsų bazės pavadinimas - Mėnulio utopija. Bazė yra Mėnulyje pastatytas forpostas, užsiimantis moksliniais tyrimais, gamyba, gyvenimu ir naujų pramonės šakų kūrimu. Bazės tikslas - suteikti praktinės patirties didelio masto žmonių imigracijai į Mėnulį, kad ateityje jie galėtų susikurti naujus namus. Utopijos forma uždaroje Mėnulio stovyklos gyvenamojoje aplinkoje gali padėti mums pateikti daug idėjų, susijusių su socialiniu darbo pasidalijimu, išteklių saugumu ir personalo poreikių tenkinimu. Mūsų bazė aprūpins Mėnulyje dirbančius astronautus ištekliais, reikalingais gerai gyventi, ir toliau teiks jiems daugiau išteklių, kad būtų patenkinti pažangiausių mokslinių tyrimų poreikiai, o jų sveikata išliktų gera. Kad žmogus geriau ištirtų Mėnulį, kad žmogus ieškotų naujų namų, kad galėtų pateikti daugiau idėjų.

1.2 - Kodėl norite statyti Mėnulio stovyklą? Paaiškinkite pagrindinę savo Mėnulio stovyklos paskirtį (pavyzdžiui, moksliniais, komerciniais ir (arba) turistiniais tikslais).

Pagrindinis mūsų grupės pastatytos Mėnulio stovyklos tikslas - suteikti praktinės patirties didelio masto žmonių migracijai į Mėnulį ateityje ir sukurti naujus namus, be tam tikros kasdieniam gyvenimui reikalingos įrangos, mūsų grupė statybos proceso metu taip pat pasiekė ir mokslo, ir turizmo tikslų. Siekiant užtikrinti, kad žmonės galėtų normaliai gyventi Mėnulyje, o vėliau suformuoti Mėnulio miestą, buvo įkurta nemažai mokslinių tyrimų, pramogų ir kitų vietų.

2.1 - Kur norite statyti Mėnulio stovyklą? Paaiškinkite savo pasirinkimą.

Mėnulio stovyklą planuojame statyti Aitkeno baseine netoli Mėnulio pietinio ašigalio, nes jis yra Mėnulio gale, kaip didžiulis krateris, reljefas lygus ir patogus žmogaus veiklai, o nuolatinio šešėlio zonoje netoli pietinio ašigalio yra vandens ledo, kuriame gausu vandens išteklių. Šviesos pakanka, o ekstremaliomis dienos sąlygomis jį mėnesį gali nuolat apšviesti Saulė, todėl tai yra gera aplinka saulės energijai rinkti. Mėnulio pietų ašigalis yra kalnuotas, o ant kalnų įrengtų saulės kolektorių fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra didesnis nei ant plokščių reljefo formų.

2.2 - Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Pagalvokite, kaip galėtumėte panaudoti Mėnulio gamtinius išteklius ir kokių medžiagų jums reikėtų atsivežti iš Žemės. Aprašykite metodus, medžiagas ir savo dizaino pasirinkimus.

Mūsų Mėnulio stovykloje pasirinkta pusiau įdubusios žemės struktūra. Atsižvelgiant į paties Mėnulio privalumus, kai kuriuos didžiulius kraterius galima tiesiogiai paversti Mėnulio baze. Įgyvendinimo metodas daugiausia įgyvendinamas naudojant išmaniuosius robotus, o jo funkcijos iš esmės yra tokios: Pervežti statybai reikalingas medžiagas ir sunkius daiktus, sutvarkyti Mėnulio bazės išvaizdą. Statybai reikalingų medžiagų gamybai kaip pagrindinę medžiagą naudojame Mėnulio gruntą, o kaip papildomas medžiagas Mėnulio bazei statyti - iš Žemės atgabentas didelio atsparumo medžiagas, pavyzdžiui, stiklo pluoštą ir poroloninį plieną. Mėnulio dirvožemis gali būti naudojamas šilumos išsaugojimui, apsaugai nuo kosminių spindulių, saulės vėjo ir meteoritų Poveikis gali padidinti kietumą ir kartu atlaikyti kosminę spinduliuotę. Iš Mėnulio grunto kaip žaliavos galima iškaitinti stiklo pluoštą į stiklą, o paskui jį ištraukti aukštoje temperatūroje išlydytą. Jis pasižymi dideliu stiprumu, dideliu moduliu, geru atsparumu smūgiams ir cheminiu stabilumu. Geros eksploatacinės savybės, atsparumas aukštai temperatūrai ir t. t. Stiklo bandinio paruošimo būdas - pasverti, sumaišyti ir visiškai sumalti žaliavas pagal stiklo formulės projektą, tada žaliavos miltelius sudėti į platinos aukurą ir išlydyti aukštos temperatūros atsparumo krosnyje.

2.3 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla apsaugo astronautus nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos ir suteikia jiems pastogę?

Mėnulio plytos Mėnulio bazės statybai Mėnulio paviršiuje reikės daug plytų. Mėnulio dirvožemį sudaro unikalus silicio dioksido ir geležies turinčių junginių mišinys. Šiuos mišinius galima išlydyti į stiklinę kietąją medžiagą naudojant mikrobangų energiją. Mėnulio stiklo mechaninės savybės yra geros.
Mėnulio betonas yra polimerinė statybinė medžiaga, kurios vidus padengtas epoksidine danga, kad būtų sandarus. Betono gamybai naudojamos uolienos, dulkės ir Mėnulyje susidėvėjusi žemė - visos medžiagos, iš kurių gaminamas betonas. Jis formuojamas iš Mėnulio viršutinio grunto ir turi šių privalumų.
(1) Jo neveikia +120 °C ~ 150 °C temperatūros pokyčiai.
(2) gali sugerti gama spindulius;
(3) jo vientisumui neturi įtakos ilgalaikis vakuumo poveikis.
3D spausdinimo technologija, brandi technologija, paprasta ir patogi, pigi ir efektyvi. Mėnulyje taip pat galima 3D spausdintuvu atspausdinti namus ir konstrukcijas. Tokie namai ir statiniai gali būti statomi iš Mėnulio regolito ir naudojami kaip Mėnulio bazė. Mėnulio dirvožemyje spausdinami namai, kurie gali izoliuoti radiaciją ir palaikyti temperatūrą.
3D spausdinimo technologijoje Mėnulio dulkėms sukepinti naudojama mažo galingumo mikrobangų spinduliuotė, kurios temperatūra yra apie 1500 vatų. Mėnulio dulkės bus įkaitinamos iki 1200 °C ~ 1500 °C, t. y. šiek tiek žemiau lydymosi temperatūros, ir nanodalelių dulkės bus sulydomos į keramikos pavidalo kietą kūną. 3D spausdinimui nereikia gabenti klijų medžiagų iš Žemės.

3.1 - Kaip jūsų Mėnulio stovykloje astronautams bus užtikrinta tvari prieiga prie pagrindinių poreikių, tokių kaip vanduo, maistas, oras ir energija?

1.Mėnulio deguonies turinčių mineralų naudojimas deguonies gamybai in situ yra skirtas Mėnulio bazės (deguonies) statybos sąnaudoms sumažinti.

(1) Vandenilis yra ypatingoms Mėnulio aplinkos sąlygoms tinkama redukuojanti medžiaga, kurią galima gauti tiesiogiai iš Mėnulio dirvožemyje esančio Saulės vėjo vandenilio.

(2) Ilmenitas Mėnulio dirvožemyje yra pageidaujamas redukavimo reakcijos mineralas, kurio privalumai yra lengvas rūšiavimas, redukcija, žema reakcijos temperatūra ir didelė deguonies išeiga.

2.Aprūpinti astronautus maistu perdirbant atliekas ir sodinant daržoves bazėje.

(1) Bazė yra palyginti ribota erdvė. Mėnulio bazėje gyvenančių astronautų atliekos turi būti surenkamos ir apdorojamos. Bus perdirbama tai, ką galima perdirbti kosminėje stotyje, pavyzdžiui, maisto likučiai, ekskrementai ir kitos nepanaudotos maistinės medžiagos bei energija ir vanduo, kurie bus perdirbami. Taip pat numatytos vietos, skirtos augalams auginti, iš kurių bus galima apsirūpinti stovykloje reikalingomis daržovėmis.

3.Naudoti Mėnulio gruntą be priedų kaip Mėnulio paviršiaus infrastruktūros medžiagą (išteklius)

(1) Mėnulio bazės statybai reikia labai daug žemės ir uolienų, o transportavimo išlaidos yra nepriimtinos, todėl naudojamas Mėnulio gruntas be priedų.

(2) Vienkartinis liejimas akivaizdžiai labiau tinka automatizuotam darbui nei komponentų montavimas.

4.Surinkti poliarinį ledą (vandenį) Mėnulyje

(1) Lęšis naudojamas šilumai surinkti, kad ištirptų poliarinis ledas ir būtų surinktas vanduo.

(2) Roboto lazeris šildo poliarinį ledą, kad surinktų vandenį.

(3) Vandeniliui reaguojant su deguonimi, susidaro vanduo.

3.2 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla tvarkys Mėnulyje astronautų susidarančias atliekas?

Atliekų apdorojimo procesą sudaro rūšiavimo etapas, pirminio apdorojimo etapas, apdorojimo etapas. Pirmasis yra rūšiavimo etapas, kuriame atliekos skirstomos į skystąsias, kietąsias ir virtuvės atliekas, o antrasis - pirminio apdorojimo etapas, kuriame kietąsias atliekas reikia iš anksto apdoroti, kad jas būtų galima visapusiškai panaudoti ir apdoroti tolesniam perdirbimui. Išankstinis apdorojimas daugiausia apima sijojimą, smulkinimą, suspaudimą ir kitus procesus. Virtuvės atliekos atskiriamos, susmulkinamos, išdžiovinamos ir paverčiamos RDF (iš atliekų gautu kuru) arba suspaudžiamos į strypus. Galutinis etapas - apdorojimo etapas, kurio metu skystos atliekos chloruojamos balinimo milteliais, o virtuvės atliekos ir kietosios atliekos deginamos, deginimo metu gauta šiluma naudojama elektros energijai gaminti.

3.3 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla palaikys ryšį su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis?

Mūsų Mėnulio stovyklos centre yra didžiulis "duomenų bokštas", iš "valdymo platformos" siunčiamą duomenų signalą priims relinis palydovas, o tada siųs signalą į antžeminę stotį Žemėje arba kitas Mėnulio bazes, antžeminė stotis ir kitos bazės priims signalą ir persiųs jį į bazės centro "valdymo platformą", kad Mėnulio stovykla galėtų belaidžiu ryšiu bendrauti su žeme Žemėje ir kitomis Mėnulio bazėmis.

4.1 - Kokia (-ios) mokslinė (-ės) tema (-os) būtų jūsų Mėnulio stovyklos tyrimų objektas? Paaiškinkite, kokius eksperimentus planuojate atlikti Mėnulyje (pavyzdžiui, geologijos, mažos gravitacijos aplinkos, biologijos, technologijų, robotikos, astronomijos ir kt. temomis).

Mėnulio stovykloje daugiausia dėmesio skirsime tyrimams, susijusiems su mažos gravitacijos aplinka. Mikrogravitacijos aplinka gali būti naudojama naujoms medžiagoms tirti ir kurti, atliksime kosminių medžiagų apdorojimo eksperimentus. Įskaitant funkcines medžiagas (puslaidininkiai, superlaidininkai, magnetinės, atminties ir infraraudoniesiems spinduliams jautrios medžiagos ir t. t.) , konstrukcines medžiagas (mišrūs lydiniai, metalai, putplasčio akytosios ir kompozicinės medžiagos ir t. t.) , optines ir keramines medžiagas (aukštos kokybės stiklas ir keramika, optinis pluoštas, aukšta izoliacija ir t. t.) . Be to, iš esmės pasikeitė objektų judėjimo mažos gravitacijos aplinkoje dėsnis, atsirado tam tikrų ypatingų fizikinių reiškinių, kuriuos galima panaudoti daugeliui naujų procesų. Mikrogravitacijos aplinkoje daugelyje organizmų vyksta nauji pokyčiai, kurie yra fizikiniai veiksniai, lemiantys gyvybės reiškinių pokyčius mikrogravitacijos aplinkoje. Mikrogravitacijoje labai sustiprėja paviršiaus įtempimo poveikis, taip pat elektromagnetinių laukų poveikis, o tarpmolekulinės jėgos poveikis yra dar ryškesnis, Mėnulio mikrogravitacijos eksperimentas gali suteikti stiprią duomenų paramą teoriniams ir empiriniams žmogaus gyvybės mokslų, gravitacijos biologijos, kosminės radiacijos biologijos ir kt. sričių tyrimams, paspartinti naujų technologijų, naujų produktų ir naujų gydymo metodų mokslinių tyrimų ir plėtros procesą, bus atliekami eksperimentai šiomis temomis: "Mikrogravitacija gyvybės procesams tirti ir kaip mikrogravitacijos aplinka veikia gyvų organizmų formavimąsi Žemėje" ir "Radiobiologiniai gyvų organizmų, veikiamų didelės energijos aplinkos kosmose, pažeidimų ir apsaugos tyrimai". Be to, atliksime keletą elektrinių eksperimentų. Taip pat bus atliekami kai kurie populiarūs moksliniai eksperimentai, pavyzdžiui, "Gravitacinio pagreičio eksperimentai naudojant vieną švytuoklęir vandens baliono optinis eksperimentas".

5.1 - Ką įtrauktumėte į astronautų rengimo programą, kad astronautai būtų parengti skrydžiui į Mėnulį?

Siekdami padėti astronautams geriau prisitaikyti prie gyvenimo Mėnulyje, prieš vykdydami Mėnulio misiją astronautams parengsime šią mokymo programą:

Dėl adaptacijos kosmose treniruočių, pagrįstų ypatinga mikrogravitacijos aplinka Mėnulio paviršiuje, ilgalaikis nesvarumo poveikis gali sukelti žmogaus kaulų nykimą, raumenų atrofiją ir sumažinti raumenų jėgą bei ištvermę. Kad išspręstume šias problemas, astronautams pasiūlysime bent dvejus metus užsiimti fiziniais pratimais, įskaitant aerobinius pratimus, jėgos treniruotes ir pusiausvyros lavinimą.
Komandinio bendradarbiavimo mokymai - gyvenant Mėnulyje astronautai turi glaudžiai bendradarbiauti ir vienas kitą palaikyti, todėl labai svarbūs komandinio bendradarbiavimo mokymai, įskaitant komandos formavimą, sprendimų priėmimą, bendravimo įgūdžius ir kt.
Gyvenant Mėnulyje dažnai tenka susidurti su netikėtomis situacijomis, pavyzdžiui, įrangos gedimu, liga, gaisru ir pan. Todėl astronautai turi būti mokomi, kaip elgtis ekstremalių situacijų atveju, ir dalyvauti praktinėse pratybose, kad galėtų reaguoti į ekstremalias situacijas.
Mokslinių eksperimentų mokymas, mokslinių eksperimentų atlikimas Mėnulyje yra viena iš pagrindinių astronautų užduočių, todėl astronautai turi būti atitinkamai apmokyti, įskaitant eksperimentų projektavimą, eksperimentinį veikimą ir eksperimentinę analizę.
Ilgą laiką gyvendami Mėnulyje astronautai gali jaustis vieniši, apimti streso ir psichologinės naštos, todėl būtina rengti atitinkamus mokymus, kad astronautai būtų mokomi, kaip susidoroti su psichologiniu spaudimu ir jį sumažinti.
Mėnulyje gyvenantiems astronautams būtini diplomatinio etiketo mokymai, nes jiems reikia bendradarbiauti ir bendrauti su astronautais iš kitų šalių ir regionų. Todėl astronautai turi būti mokomi diplomatinio etiketo, kad išmoktų gerbti ir suprasti skirtingas kultūras ir papročius.

5.2 - Kokių kosminių transporto priemonių reikės jūsų būsimai Mėnulio misijai? Aprašykite savo Moon camp esančias transporto priemones ir apsvarstykite, kaip keliausite į Žemę ir iš jos bei tyrinėsite naujas vietas Mėnulio paviršiuje.

Mėnulis yra vakuuminė aplinka, kurioje galima kurti lydymo ir perdirbimo technologijas. Žemėje tokio tipo technologijos naudojamos tik tada, kai pridėtinė vertė yra labai didelė, tačiau Mėnulyje įvairūs vakuuminio perdirbimo būdai yra labai paprasti. Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos, jį galima paleisti tiesiai į kosmosą naudojant elektromagnetinį orbitinį greitintuvą, visiškai nenaudojant raketinės technologijos.
Unikali Mėnulio erdvinė padėtis kartu su tokiomis aplinkos savybėmis, kaip maža gravitacija ir didelis vakuumas, lemia tai, kad Mėnulis yra vieta, kurioje galima taikyti elektromagnetinę spinduliuotę už Žemės ribų.
Naudojant itin ilgą elektromagnetinę paleidimo orbitą, įrengtą Mėnulio paviršiuje, ji nuolat pagreitina ir paleidžia krovinius (krovinius ar personalą), kurie gali būti naudojami tolimajam transportui Mėnulio paviršiuje, grįžimui į Žemės paviršių iš Mėnulio paviršiaus ir kosmoso tyrinėjimams Mėnulio paviršiuje.
Mėnulio elektromagnetinės emisijos privalumai yra tokie: galimybė pakartotinai naudoti, didelis emisijos efektyvumas, nesusidaro atliekų, mažos techninės priežiūros sąnaudos ir aukštas automatizavimo lygis.

Kiti projektai: